Информационные модели

1. Информационные модели

Российский государственный университет нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
Кафедра автоматизированных систем управления
*
асс. Мухина А. Г.
г. Москва
2018 г.

2.

СОДЕРЖАНИЕ
Модели данных и базы данных
OLAP-системы
Многомерные модели данных
UDM – унифицированные
модели измерений

3. Модели данных и базы данных

*

4. Понятие информационной модели

*
* Информационная модель – это
автоматизированный справочник,
реализованный с помощью систем управления
базами данных (СУБД).
* СУБД - комплекс программных и
лингвистических средств, обеспечивающих
управление созданием и использованием
баз данных.
* По формальному запросу эти модели
позволяют найти содержащуюся в базе данных
(БД) информацию.
* Однако информационные модели не генерируют
новое знание.

5. Информационная модель и базы данных

*
* Информационная модель - формальная модель ограниченного набора
фактов, понятий или инструкций, предназначенная для удовлетворения
конкретным требованиям1.
Математические
объекты
Оператор
поиска
Вид
математической
модели
* Разновидности информационных моделей:
1) наглядные изображения (фото, видео);
2) знаки (текст, знаковое табло);
3) графические модели (график, чертеж, блок–схема);
4) комбинированные изображения (мнемосхема, карта)
1ИСО
10303-1:1994 – Системы автоматизации производства и их интеграция.
Представление данных об изделии и обмен этими данными.

6. Базы данных

*
* База данных — это некоторый набор перманентных
(постоянно хранимых) данных, используемых прикладными
программными системами какого-либо предприятия.
* Система баз данных — это автоматизированная система
хранения однотипных записей.
* Четыре главных компонента этой системы:
* данные (информационное обеспечение);
* аппаратное обеспечение;
* программное обеспечение;
* пользователи.

7. Модели базы данных

*
* Реализация заданной модели данных (model implementation)
— это физическое воплощение на реальной машине
компонентов абстрактной машины.
Модель инвертированных
списков
Иерархическая модель
Сетевая модель
Реляционная модель
Постреляционная
(многомерная реляционная)

8. Реляционная модель БД

*
* Первое представление - статья сотрудника фирмы IBM Э. Кодда
(dr. Codd E.F., A Relatonal Model of Data for Large Shared Data
Banks (Реляционная модель данных для больших совместно
используемых банков данных). - CACM 13: 6, June 1970).
* Проект System R (IBM) → практичность реляционной
(табличной) модели.
* Преимущества реляционной модели:
1) Независимость данных;
2) Непротиворечивость и низкая избыточность данных;
3) Расширение ряда языков управления данными
Домен – это тип данных. Универсум - совокупность доменов.
Отношение – таблица, описывающаяся именем и состоящая
из поименованных атрибутов(столбцов) данных.
Степень отношения - количество полей (столбцов);
Кортеж – запись, строка таблицы.

9. Пример схемы реляционной БД

*
Первичный ключ – уникальный идентификатор с неповторяющимися
записями – столбец или некоторое подмножество столбцов, которые
единственным образом определяют строки.

10. OLAP-системы

*

11. OLAP и его преимущества

*
*OLAP (online analytical
processing) - аналитическая
обработка в реальном времени) – это
технология, предоставляющая
возможности для быстрой
обработки сложных запросов к
базе данных для анализа большого
объема информации.
* Введение – в докладе,
подготовленном для корпорации
Arbor Software Corporation, 1993 г.
* Типичный пример использования
OLAP - составление бизнес-отчетов,
использующихся при принятии
управленческих решений.
Пример хранилища данных
(трансформация в структуру
для бизнес-анализа)

12. Многомерные модели данных

*

13. Содержание многомерной модели информации

*
* 1. Концепутальная модель данных →
Используются языки:
Data Definition Language (DDL);
Multidimensional Extensions
(MDX).
содержит информацию о представлении
данных, а также методы для их определения;
* 2. Модель данных для приложений →
представляет данные в формате, понятном
для аналитических приложений.
* 3. Физическая модель данных → определяет
способ хранения данных на физическом
носителе.
Информация:
- типы файлов данных,
- индексация,
- сжатие,
- кэширование,
- работа с памятью

14. Унифицированная модель измерений

*

15. Unified Dimensional Model (UDM). Основы.

*
* Взаимодействие реляционной и многомерной баз данных → важный аспект
при построении OLAP-систем.
* Методы взаимодействия:
* 1. Реляционный OLAP(ROLAP). Данные загружаются из реляционной базы данных
по необходимости.
* 2. Многомерный OLAP (MOLAP). Данные загружаются в многомерную базу данных
и затем кэшируются в ней.
* 3. Гибридный OLAP (HOLAP). Агрегированные данные кэшируются в многомерной
базе данных.
* Содержание модели:
1) сущности - измерения (dimension) многомерной модели.
2) элементы (member) измерения.
3) характеристики сущностей - атрибуты измерения (dimension
attributes).
4) Таблицы фактов, или размерности (measures), содержащие бизнесинформацию, т.е. фактические данные.

16. Кубы данных

*
* является многомерной структурой данных,
составляющих бизнес-информацию.
* содержит данные одной или нескольких
таблиц фактов, включает несколько
измерений.
* Каждый конкретный куб имеет основное
направление анализа, например, «продажи»
или «поставки».
Клиент А
Клиент B
Клиент C
Продукт А
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
Продукт B Продукт С

17. Благодарю за внимание!

*